Trinamic TMC222-SI

Конечно, вот подробное описание микросхемы драйвера шагового двигателя Trinamic TMC2225-SA (вероятно, вы имели в виду именно её, так как TMC222-SI — нераспространённое обозначение).

TMC2225-SA: Описание

TMC2225-SA — это интеллектуальный драйвер шагового двигателя в компактном корпусе SOP-8 (SOIC-8). Это представитель второго поколения драйверов StealthChop2 от Trinamic, который сочетает в себе высокую производительность, низкий уровень шума и простоту интеграции благодаря встроенным функциям.

Ключевая идея: Микросхема заменяет классические драйверы (такие как A4988 или DRV8825), предлагая при этом кардинально более тихую работу (за счёт StealthChop2), лучшую точность и защиту от перегрева без необходимости внешних резисторов настройки тока.

Основные сферы применения:

• 3D-принтеры (особенно для экструдеров и осей)
• Настольные ЧПУ станки
• Медицинские и лабораторные приборы
• Офисная техника (сканеры, принтеры)
• Робототехника и малые автоматизированные системы.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип драйвера | Драйвер шагового двигателя с микрошагом | | Управление | STEP/DIR (стандартный цифровой интерфейс) | | Напряжение питания (VM) | 4,75В - 29В (рекомендуется до 28В для запаса) | | Выходной ток (RMS, на фазу) | до 1,4 А RMS (пиковый ток до ~2,0 А) | | Напряжение логики (VIO) | 1,8В - 5В (совместимость с 3.3В и 5В МК) | | Микрошаг | Режим «спред-цикл»: до 1/256 микрошага
Режим «стелс-чоп»: до 1/256 микрошага
Внутренний генератор шага: до 1/1024 (для плавного позиционирования) | | Ключевые технологии | StealthChop2: Бесшумная работа на низких и средних скоростях.
SpreadCycle: Высокодинамичный режим для высоких скоростей и нагрузок.
CoolStep (Current Energy Optimizer): Автоматическая регулировка тока в зависимости от нагрузки, снижает нагрев.
StallGuard4: Бессенсорная детекция механического срыва (заклинивания). | | Защита | Защита от короткого замыкания фазы-фазы и на землю, защита от перегрева (OTP/UVP/OVP), защита от пониженного напряжения. | | Тепловой режим | Автоматическое снижение тока при перегреве. Не требует внешнего радиатора при правильном PCB-дизайне (медный полигон под корпусом). | | Корпус | SOIC-8 (SOP-8) – очень компактный. | | Алгоритмы работы | Автоматический выбор между StealthChop2 и SpreadCycle (по скорости или по умолчанию). |

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Официальное семейство — TMC222x. Конкретная модификация зависит от корпуса и наличия интерфейса UART.

1. TMC2225-SA (самый популярный и, вероятно, ваш вариант):

   • SA = Stand-Alone (автономный). Работает только по STEP/DIR. Не имеет выводов для настройки по UART.
   • Идеальная "капля-в-каплю" замена для A4988/DRV8825.

2. TMC2225-TA:

   • TA = Two wire (UART) & Analog.
   • Имеет UART-интерфейс для тонкой настройки всех параметров (ток, микрошаг, алгоритмы) от микроконтроллера.
   • Более гибкий, но требует дополнительного пина МК.

3. TMC2226-SA / TMC2226-TA:

   • Аналогичны TMC2225, но рассчитаны на более высокий ток (до 1,7А RMS).

Важно: Буквы после тире (-SA, -TA) критически важны при заказе. Они определяют тип управления.

Совместимые и аналогичные модели

Прямые аналоги и конкуренты (в корпусе SOP-8):

• TMC2208/TMC2209 (предыдущее поколение от Trinamic): Очень похожи по характеристикам и корпусу. TMC2225 — это их усовершенствованная версия с лучшим StealthChop2 и стабильностью.
• TMC2220/TMC2221 (более ранние версии, сняты с производства).
• DRV8424/DRV8425 (от Texas Instruments): Конкуренты с похожим функционалом и корпусом.

Совместимые модели для апгрейда (замена в существующих платах):

TMC2225-SA является пин-в-пин совместимой заменой для:

• A4988 (самая популярная замена для 3D-принтеров)
• DRV8825
• LV8729
• TMC2100/TMC2130 (в режиме Standalone)
• TMC2208/TMC2209 (в режиме Standalone, но проверьте распиновку VIO)

ВАЖНОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ при замене:

1. Напряжение логики (VIO): TMC2225 требует отдельного питания логики (1.8-5V) на пин VIO. У A4988 этого пина нет. При замене в платах, рассчитанных на A4988, необходимо подать 3.3В или 5В на пин VIO (часто через перемычку с соседнего вывода или с регулятора платы).
2. Токозадающие резисторы: У TMC2225 нет внешних резисторов (Rsense). Ток задаётся напряжением на пине VREF. Формула: I_RMS = VREF * 0.707 (для SA-версии). Например, VREF=1.0V даст ~0.71A RMS на фазу.

Более мощные аналоги Trinamic (в других корпусах):

• TMC2130 (QFN-36) – с SPI интерфейсом, больше функций.
• TMC5160/TMC5161 (QFN-36/TQFP-48) – мощные драйверы со встроенным контроллером движения.
• TMC2240 (QFN-36) – "преемник" TMC2225/TMC2209 с расширенными функциями, но в другом корпусе.

Итог

TMC2225-SA — это современный, эффективный и недорогой драйвер, который стал отраслевым стандартом для модернизации 3D-принтеров и другой техники. Его главные преимущества — бесшумность, отсутствие необходимости в внешних резисторах и интеллектуальные функции, работающие "из коробки" в режиме STEP/DIR.